Download metabolismo glucidico y control de la glicemia clase 6

06/10/2014
Metabolismo glucídico y control de
la Glicemia
Bioquímica
Facultad de Enfermería
Universidad de la República
ESFUNO 2014
Amalia Ávila
Propiedades diferenciales y regulación de las distintas
isoformas de hexoquinasa
La glucólisis tiene lugar en todas
las células
Glucoquinasa: Km alta
Hexoquinas I: Km baja, es inhibida
por glucosa 6 fosfato.
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Regulación aloestérica de PFK-1
Regulación de piruvato quinasa
Piruvato quinasa hepática:
Activado por fructosa-1,6- Bifosfato
Sujeta a regulación covalente (fosforilación)
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Regulación hormonal de la glucolisis/gluconeogénesis
Regulación de glucógeno fosforilasa por modificación covalente
Glucógeno fosforilasa actúa como
sensor de glucosa en el hígado
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Regulación de glucógeno sintasa
Regulación de la captación de glucosa por insulina
(GLUT4)
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Ciclo de Cori
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REGULACION DE LA GLICEMIA
Glicemia: Niveles normales : 0.8 – 1.2 g/L (~ 5 mM)
HIGADO
DIETA
(RIÑON)
GLUCOSA
PLASMATICA
TEJ. OBLIGATORIOS
(SNC, GR, cornea, retina)
TEJ. FACULTATIVOS
HIGADO
(ORINA)
Solo hiperglicemia
(músculo, tej. Adiposo, etc)
¿Cómo mantener [Glu] sangre cte. a lo largo del día?
• 1- Metabolismo de la glucosa en los distintos órganos
• 2- Rol integrador de las hormonas insulina/glucagón
• 3- Análisis de fuentes y salidas del pool de glucosa plasmática
1. Metabolismo intracelular de la glucosa
Glucosa
HK o GK
Glu-6-Pasa
(hígado) Glucólisis
Glucogenogénesis
Glu-6-P
Glucógeno
Piruvato
ATP
Gluconeogénesis
Glucogenolisis
Vía Pentosas-P
Ribosa-5-P + NADPH
a. Fosforilación intracelular de glucosa
Glucosa
ATP
HK
o
ADP
GK
Glu-6-P
b. Glucólisis y gluconeogénesis
c. Síntesis y degradación de glucógeno
d. Vía de las pentosas fosfato
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2. Principales hormonas reguladoras
a. Insulina
• Hormona peptídica pequeña
• Sintetizada en las células β del páncreas
• Su secreción está regulada por Glu y potenciada por hormonas gastrointestinales y estímulo vagal
• Principales tejidos blancos para regulación de homeostasis de la glucosa son hígado, músculo y tej.
adiposo
• Se une a receptores de la membrana celular y su unión induce autofosforilación del receptor y
activación de cascadas de fosforilación/desfosforilación intracelulares que llevan a
inactivación/activación de enzimas o cambios en los patrones de expresión génica
b. Glucagón
• Polipéptido de 29 aa
• Sintetizada en las células  del páncreas
• Su secreción está regulada por Glu de la dieta (potente inhibidor)
• Se une a receptores de la membrana celular y su unión induce la activación de la enzima ADENILATO
CICLASA y aumento de los niveles de AMPc intracelular. El AMPc a su vez activa PKA la cual fosforila
proteínas blanco lo cual lleva a su vez a inactivación/activación de enzimas o factores de transcripción
PRINCIPALES EFECTOS DE LA INSULINA:
1) Regulación de la entrada de glucosa
2) Activación de ruta glucolítica e inhibición de gluconeogénesis
3) Activación de la síntesis de glucógeno e inhibición de la degradación
4) Promueve síntesis hepática de ác. grasos
PRINCIPALES EFECTOS DEL GLUCAGÓN:
1) A nivel hépático activación de la gluconeogénesis e inhibición de la
glucólisis
2) Activación de la enzima glucógeno fosforilasa lo que lleva a la
degradación de glucógenoy salida de glucosa a la sangre
3) Inhibición de la síntesis de glucógeno
4) Promueve liberación de ác. grasos por el tejido adiposo que es utilizado
como combustible alternativo por tejidos facultativos
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3. Pool de glucosa plasmática
a. Fuentes de glucosa
Gluconeogénesis hepática
Absorción
intestinal
–
+
GLUCOSA
PLASMATICA
+
Insulina
Glucagón
+
Degradación de glucógeno
hepática
i. Absorción intestinal
LUMEN
ENTEROCITO
Glucosa
Glucosa
Galactosa
Fructosa
Glucosa
2 Na+
Fructosa
CAPILAR
Na+
ATP
ii. El hígado como fuente de glucosa
ADP + Pi
Por vena porta al hígado
K+
• Degradación de glucógeno hepático: Cuando los niveles de glucosa plasmáticos
disminuyen el glucagón estimula degradación de glucógeno y liberación de glucosa a la sangre.
Diferencia con músculo: presencia de Glu-6-fosfatasa. Reserva de glucógeno ~ 75g (12 hs.)
• Gluconeogénesis: Cuando se acaba el glucógeno hepático el hígado sintetiza glucosa a
partir de:
- Lactato glucolítico proveniente del GR (Ciclo de Cori)
- Alanina proveniente del músculo
- Aminoácidos gluconeogénicos
- Glicerol proveniente de los TG del tejido adiposo
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b. Salidas de glucosa plasmática
i. Tejidos que utilizan glucosa de forma obligatoria
CEREBRO
-120g/día de glucosa (60% del
consumototal del organismo en
reposo)
Glut3
GLUCOSA
-GLUT3: Bajo Km; complementado
con HK con bajo Km también
Glu-6-P
NADPH
Piruvato
CO2
Ac- CoA
-Única fuente alternativa de
energía: cuerpos cetónicos en
ayuno prolongado
2 CO2
Glut1
GLOBULO ROJO
GLUCOSA
Glu-6-P
NADPH
Lactato
Hígado
- Uso exclusivo de glucosa por no poseer mitocondrias (glucólisis anaerobia)
- 40g/día de glucosa (conjuntamente con otros tejidos glucolíticos)
-GLUT1: Bajo Km pero mayor que el de GLUT3
i. Tejidos facultativos para consumo de glucosa
TEJ. ADIPOSO
Glut4
-Células muy activas
metabólicamente, no solo
depósito de TG
GLUCOSA
Glu-6-P
NADPH
CO2
Glucógeno
Piruvato
Ac- CoA
TEJ. MUSCULAR
Ac.Grasos
-GLUT4: Entrada de glucosa
insulino-dependiente
- AG principal fuente energética
Glut4
GLUCOSA
NADPH
CO2
Glu-6-P
Glucógeno
Piruvato
Lactato
Ac- CoA
2 CO2
Hígado
- GLUT4: Entrada de glucosa insulino-dependiente
- En reposo: AG principal fuente energética; en ejercicio intenso: degradación de glucógeno
intramuscular y fermentación láctica.
- En ayuno prolongado exporta aa gluconeogénicos al hígado (degr. muscular)
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HIGADO
Glut2
GLUCOSA
NADPH
Glu-6-P
Pi
Piruvato
GLUCOSA
CO2
LIPIDOS
Glucógeno
Lactato
NH4+
Ac- CoA
Alanina
Músculo y GR
Músculo
2 CO2
- GLUT2: Entrada de glucosa no dependiente de insulina
- Vía de las pentosas fosfato → NADPH es necesario para la síntesis reductora.
- Síntesis de glucógeno.
- Piruvato de glucolisis fuente de AC-CoA.
- Gluconeogénesis
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Insulina
Glucagón
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Bibliografía:
Herrera: Elementos de Bioquímica, ed Interamericana. Mc Graw
Hill 1993
Harper: Bioquímica ilustrada 16° edición, ed. El Manual
Moderno.
Devlin: Bioquímica: Libro de texto con aplicaciones clínicas. 3°
edición, ed. Reverté
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